Mit Abschluss der Restarbeiten konnte der Kärntner Energieversorger KELAG vor kurzem einen Schlussstrich unter ein sehr herausforderndes Kraftwerksprojekt in der Republik Kosovo ziehen.

Nachdem man bereits 2009 ein bestehendes Kleinkraftwerk in der Gemeinde Deçan erworben hatte, wurden ergänzend dazu in den Folgejahren zwei Unterlieger- sowie eine Oberlieger-­Anlage errichtet. Mittlerweile sind alle vier Kraftwerke, die mit modernster Technik ausgerüstet wurden, in Betrieb. Im Regeljahr erzeugt die Kaskade etwa 105 GWh sauberen Strom, der zu einem großen Teil über das staatliche Einspeiseregime vergütet wird. Damit trägt die neue Kraftwerkskette nicht unerheblich zur Erhöhung der Netzstabilität und zur Versorgungssicherheit bei.

Im Westen des Kosovo, unweit der Grenzen zu Montenegro und Albanien, liegt die Gemeinde Deçan. Die auf rund 550 Meter Seehöhe gelegene Kleinstadt genießt internationale Bekanntheit, die sie vorrangig dem gleichnamigen Kloster verdankt, das sich etwa zwei Kilometer westlich in einem engen Gebirgstal befindet. Beim Kloster Deçan  handelt es sich um ein aus dem Mittelalter stammendes serbisch-orthodoxes Kloster – eines der letzten verbliebenen im Kosovo. Es gilt nicht nur als eine Wallfahrtsstätte und Sehenswürdigkeit von Weltrang, sondern beherbergt zudem das einzige aus dem Mittelalter vollständig erhaltene Freskenensemble byzantinischer Kunst. Im Laufe des Kosovokrieges 1999 bot das Kloster flüchtenden Serben, Roma, aber auch Kosovo-Albanern ein Dach über dem Kopf. Nicht zuletzt aufgrund des engagierten Schutzes durch KFOR-Truppen ist die Anlage in diesen schwierigen Zeiten von Zerstörung verschont geblieben. 2004 wurde das Kloster von der UNESCO zum Weltkulturerbe erklärt, der engmaschige Schutz durch die KFOR-Einheiten wird bis heute aufrechterhalten.

Neues Leben für zerstörtes Kraftwerk
Circa 10 km vom Kloster entfernt existiert seit Jahrzehnten ein in staatlichem Besitz befindliches kleines Wasserkraftwerk, das an den Ufern de Flüsse Deçan und Lumbardh situiert ist. Dem Kleinkraftwerk, Baujahr 1957, war allerdings weniger Glück als dem Kloster beschieden. Es wurde in den Kriegswirren zum Teil zerstört und stand für einige Jahre still. Erst als 2003 ein in Amerika lebender Kosovare das Angebot machte, das Kraftwerk mittels US-Finanzierung zu sanieren und instand zu setzen, eröffnete sich wieder eine Perspektive. In der Folge wurde die gesamte Anlage revitalisiert, die Turbinen saniert und ein neuer Generator von der Firma Koncar installiert. 2005 nahm das Kraftwerk Lumbardhi (heute Lumbardhi 1), das eine Engpassleistung von 8,3 MW aufweist, wieder den Betrieb auf. Drei Jahre später stand es allerdings zum Verkauf, der Investor hatte sich auf die Suche nach einem Käufer begeben, der die Anlage zu übernehmen bereit war. Bei der KELAG, die sehr rasch das gesamte Potenzial des Flusslaufs erkannt hatte, stieß er damit auf offene Ohren. 2009 kaufte die KELAG das Kleinkraftwerk und machte sich unmittelbar danach an die Planung einer Kaskade, die drei weitere Kraftwerke entlang des Gewässers umfasste. „Wir haben uns zu diesem Zweck mit einem Partner aus Österreich zusammengetan, der lange Jahre im Kosovo aktiv war, der über gute Kontakte verfügt und die rechtlichen Rahmenbedingungen und Gepflogenheiten vor Ort gut kennt. Er übernahm 10 Prozent Geschäftsanteile an der Kraftwerksgesellschaft“, erzählt Dipl.-Ing. Ingo Preiss, Geschäftsführer der Kelag International und Verantwortlicher für das gesamte Projekt.

Schwierige Vorverhandlungen
Die Vorzeichen schienen jedoch nicht allzu günstig zu sein. Vor dem ersten Spatenstich galt es, die Hürden des staatlichen Behördenverfahren zu nehmen sowie die Verhandlungen mit dem Kloster erfolgreich zu gestalten. „Im Kosovo hat uns niemand zugetraut, dass wir eine Einigung mit dem Kloster finden würden. Schließlich unterliegt die Klosteranlage aufgrund des Weltkulturerbe-Status rigiden Schutzbestimmungen, und rund um das Kloster existiert eine definierte Schutzzone. Insofern war uns bewusst, dass es nicht einfach werden wird, die Zustimmung des Klosters zu erhalten. Hinzu kam, dass der Kosovo zu dieser Zeit noch stark unter dem Einfluss internationaler Einrichtungen gestanden war, und es keine Standards und Normen für ein Kraftwerksprojekt dieser Art gab. Im Grunde haben wir einen Präzedenzfall geschaffen“, blickt Ingo Preiss zurück und verweist darauf, dass sich letztlich die Verhandlungen mit dem Kloster als weniger aufwändig entpuppten als der behördliche Genehmigungsprozess. Speziell das Umwelt- und Naturschutzverfahren gestaltete sich sehr schwierig. Der Projektleiter aus Kärnten sieht das „Environmental Impact Assessment“, das es erfolgreich zu bestehen galt, nicht unähnlich einem UVP-Verfahren, wie man es hierzulande kennt. Insgesamt sollten sich sämtliche Behördenverfahren und Vorverhandlungen über drei Jahre erstrecken, ehe die ersten Bagger auffahren konnten.

Gute Voraussetzungen für eine Kaskade
Das Engagement des Kärntner Energieversorgers im Kosovo erklärt sich nicht zuletzt durch die günstigen hydrologischen Voraussetzungen in der Region. Die umgebenden Berge reichen bis auf 2.500 m Seehöhe. Sie stellen die erste Barriere für feuchte Strömungen vom Mittelmeer dar, an der es regelmäßig zu Niederschlägen kommt. Im Winter kann sich der Schnee in den Bergen durchaus bis zu 4 oder 5 Meter hoch auftürmen. Dementsprechend lange dauert die Schneeschmelze, zumeist bis in den Juni hinein. Im Sommer ist allerdings mitunter auch mit trockenen Phasen zu rechnen. Der Plan für die Kaskade sah nun vor, zwei Unterlieger- und eine Oberlieger-Anlage zum bestehenden Kraftwerk Lumbardhi 1 zu errichten. Letzteres verfügt über drei Bachfassungen und somit drei Zuflüsse, die in einen 25 Mio. m3 fassenden Ausgleichspeicher einmünden. Insgesamt besteht das ausgeklügelte Beileitungssystem aus rund 12 km Betonkanälen, drei kleineren Stollen und dem Steilabstieg – also der Druckrohrleitung bis zum Kraftwerk. Unterhalb des KW Lumbardhi wurde als erste Neu-Anlage das KW Belaje mit 8,2 MW Engpassleistung realisiert, danach mit dem KW Deçan die unterste Stufe errichtet. Es kommt auf 9,81 MW. Als letztes Projekt wurde schließlich das Oberlieger­-Kraftwerk KW Lumbardhi 2 gebaut. Es handelt sich dabei mit 6,2 MW um das leistungsmäßig kleinste Kraftwerk.

Stark frequentierte Straßen
Der Startschuss für die ersten Bauarbeiten am Kraftwerk Belaje fiel nach der Schneeschmelze im Jahr 2013. Ende 2015 konnte die Anlage den Betrieb aufnehmen. „Die sommerliche Trockenheit begünstigte durchaus den Bauverlauf, sodass wir mit den Arbeiten sehr gut vorangekommen sind. Und dennoch war die Ausführung der Bauarbeiten die größte Herausforderung des Projekts“, sagt Ingo Preiss und verweist darauf, dass sich gerade die Rohrverlegearbeiten, die an lokale Firmen vergeben wurden, aufgrund der großen Rohrdimensionen von bis zu DN2200 schwierig gestalteten. Die Rohrtrasse verläuft weitgehend in der Talstraße, die allerdings im Sommer touristisch stark frequentiert ist – und die unter allen Umständen befahrbar gehalten werden musste. Um einen Verkehrsinfarkt zu verhindern, wurden somit Bypass-Wege angelegt. Ähnliches galt für die Herbstzeit, in der in den angrenzenden Wäldern viel Holz geschlagen wird und der Weg für die Holztransporter stets freigehalten werden musste. „Kein einfaches Unterfangen“, wie Ingo Preiss eingesteht. Dass darüber hinaus die Checkpoints mit den vorgeschriebenen Kontrollen nicht wirklich zu einer Erleichterung beitrugen, liegt auf der Hand.

11 Kilometer GFK-Leitung
Im Hinblick auf den Rohrtyp fiel den Betreibern die Wahl nicht allzu schwer. Man vertraute zur Gänze auf GFK-Rohre, in Summe wurden für die drei Kraftwerke etwa 11 km davon verlegt. Während für die Kraftwerke Belaje und Deçan Rohre eines türkischen Herstellers zum Einsatz kamen, setzten die Betreiber beim zuletzt errichteten Kraftwerk Lumbardhi 2 auf die Qualitäten des GFK-­Rohrtyps Flowtite aus dem Hause Amiblu. Letztere bewährten sich nicht nur im Hinblick auf das Handling beim Verlegen, sondern auch im Betrieb dank ihrer außergewöhnlich glatten Innenoberfläche. In technischer Hinsicht war das Verlegeteam durchaus gefordert. Nicht weniger als acht Bachquerungen galt es zu realisieren. „Beim Kraftwerk Lumbardhi 2 vier, beim Kraftwerk Belaje drei und beim KW Deçan einen Düker gebaut. Die beauftragten Firmen haben diese technischen Herausforderungen sehr gut gelöst“, so Jörg Friedrich der Bauprojektleiter der Kelag.

Herausforderungen beim KW Deçan
Im Zuge der Realisierung der untersten Stufe – des KW Deçan –, das zwischen 2014 und 2016 gebaut wurde, wurde zugleich auch ein bestehendes Trinkwassernetz erneuert. Dies entpuppte sich insofern als komplex und aufwändig, als die Trinkwasserversorgung für die Kleinstadt Deçan immer aufrechterhalten werden musste.
„Generell stellte die Umsetzung des KW Deçan einige Herausforderung an uns. Zu erwähnen wäre in diesem Zusammenhang primär die beachtliche Bautiefe. Da die beiden Francis-Turbinen aufgrund der Fallhöhe eine negative Saughöhe aufweisen – also die Maschinenachse unter dem Unterwasserspiegel liegt, musste das Krafthaus entsprechend tief ausgeführt werden. So tief, dass sich das Niveau des Maschinenhallenbodens etwa 10 m unterhalb der Geländeoberkannte befindet. Die Aushubtiefe am Krafthausstandort betrug bis zu 14 m, der hintere Bereich des Gebäudes wurde in den steilen Hang dahinter eingebunden“, berichtet Jörg Friedrich. Als Baugrubensicherung wurde eine umlaufende Bohrpfahlwand mit 128 Stück armierten Betonsäulen mit bis zu 17 m Säulenlänge errichtet. Die Wasserhaltung in der Baugrube sei – so Friedrich – entsprechend aufwändig gewesen.
Als äußerst diffizil sollte sich auch die Einbringung der Turbinen und Generatoren herausstellen. Als sinnvollste technische Lösung     entschied man sich, die Schienen des Krafthauskrans temporär aus dem Krafthaus nach draußen zu verlängern. Ingo Preiss: „Für diese Maßnahme bedurfte es zum einen einer eigenen Stahlkonstruktion mit massiven Betonfundamenten vor dem Krafthaus sowie eines demontierbaren Ausschnitts in der Krafthausstahlbetonwand mittels Stahlrahmen und Sandwichpanelen. Dank dieser Vorrichtung konnten sich die Transportfahrzeuge parallel zum Krafthaus unter dem Kran zum Entladen positionieren. Nach der Einbringung wurde die Konstruktion zur Kranverlängerung wieder abgebaut, sie kann bei Bedarf wieder montiert werden

Know-how aus Österreich
Wie bei den vorangegangenen Projekten am Balkan stammen die Planungsarbeiten zu 100 Prozent aus dem Kompetenzzentrum der Kraftwerksabteilung der KELAG selbst, die letztlich auch für die Bauaufsicht verantwortlich zeichnete. Zudem vertraute man gerade bei den technischen Gewerken auf das Know-how österreichischer Unternehmen. Für die elektromaschinelle Ausrüstung der beiden Unterlieger-Anlagen Belaje und Deçan setzte man auf die Firma Kössler aus Niederösterreich, die jeweils zwei Francis-Turbinen für die beiden Kraftwerke in den Kosovo lieferte. Um das jahreszeitlich bedingt schwankende Wasserdargebot möglichst optimal abzuarbeiten, wurden die Turbinen im Größenverhältnis von ein Drittel zu zwei Drittel gewählt. Während das Kraftwerk Belaje bei einer Fallhöhe von 123 m auf eine Engpassleistung von 8,2 MW kommt, erreicht das KW Deçan bei einer Fallhöhe von 176 m eine Leistung von 9,81 MW.

Unterschiedliche Glieder in der Kette
Rund ein Drittel kleiner als das KW Deçan präsentiert sich das Oberlieger-Kraftwerk Lumbardhi 2, mit dessen Errichtung nach der Schneeschmelze im Frühling 2017 begonnen wurde. Es handelt sich zugleich um das höchstgelegene – die Wasserfassung in Form einer Seitenentnahme wurde auf rund 1.400 m Seehöhe angelegt. „Die Bausaison 2017 war durchwegs von einer Trockenperiode geprägt, was sich sehr günstig auf den Bauverlauf auswirkte. Bereits im Dezember 2017 konnten wir den Probebetrieb abschließen und die Anlage in den Regelbetrieb übernehmen“, erzählt Ingo Preiss. Im Gegensatz zu den anderen Kraftwerken in der Kaskade wurde das KW Lumbardhi 2 mit einer einzigen Turbine – und zwar mit einer 6-düsigen Peltonturbine – ausgerüstet. Dabei vertrauten die Betreiber einmal mehr auf das Know-how eines erfahrenen rot-weiß-roten Wasserkraftspezialisten: Die Firma Geppert aus Hall in Tirol lieferte die moderne vertikalachsige Turbine, die über eine direkt gekoppelte Welle einen Generator aus dem Hause TES antreibt. Der 3-phasige Synchrongenerator dreht mit 600 U/min und ist auf 7.350 kVA Nennscheinleistung und 6.300 V Spannung ausgelegt. Aufgrund der hohen Anforderung an die Radialkräfte der Peltonturbine wurden Hülsenlager eingesetzt. Um eine maximale Leistung zu erreichen wählte man eine spezielle Polrotor-Technologie mit einem Wirkungsgrad von 98,25% (cos phi 1/100% Last). Der Generator wurde robust ausgeführt und kann einen Kurzschluss mit 2 und 3 Phasen standhalten. Mit diesem Equipment kommt die Oberlieger-Anlage Lumbardhi 2 auf eine Engpassleistung von 6,2 MW.
So günstig sich die Witterungsbedingungen für die Bauarbeiten präsentierten, so schwierig sollte sich der Transport der Maschinen bis zum Krafthaus gestalten. Es galt, selbige über eine 14 km lange, zum Teil sehr steile Schotterstraße mit zum Teil extrem engen Kurvenradien bis zu ihrem Bestimmungsort zu bringen. „Um dem Gewicht des beladenen Fahrzeugs standzuhalten, mussten wir die vier Brücken entlang des Weges temporär mittels Stahlträger unterstützen. Für eine Bachquerung wurde eigens eine Furth ausgebaut. Beim Kraftwerk Decan angelangt, wurde der tonnenschwere Generator mithilfe eines 100 t-Autokrans, der grundsätzlich im Kosovo nicht leicht erhältlich und verfügbar ist, auf ein kurzes Fahrzeug umgeladen. Zu guter Letzt musste ein Kettenbagger die 800 PS-Zugmaschine unterstützen, um die finale Steigung vor dem Krafthaus Lumbardhi 2 zu meistern. Ein echter Kraftakt!“

Verbesserung der Netzsituation
Ein wichtiger Punkt im gesamten Kaskadenprojekt betraf den Netzanschluss. „Das bestehende Kraftwerk Lumbardhi war an eine 12 km lange, alte 30 kV-Freileitung angebunden. Für die gesamte Kaskade wäre die Kapazität nicht ausreichend gewesen. Der Anschluss ans 110 kV-Netz war somit unabdingbar – auch wenn das nicht ganz einfach war. Es befindet sich zwar in der Nähe ein 110 kV-Umspannwerk, doch die Integration mit dem 110 kV-Schaltfeld und speziell die dafür nötigen Abstimmungen mit dem Netzbetreiber waren durchaus aufwändig“, resümiert Dietmar Holzer, Projektleiter für den gesamten Netzanschluss. Für die Netzanbindung wurde ein 40 MVA-Trafo installiert und 6 km Stromkabel vom untersten Kraftwerk Deçan bis zum Umspannwerk verlegt. Die neue Netzsituation in dem schwer zugänglichen Tal hat zu wesentlichen Verbesserungen im Hinblick auf die Netzstabilität und somit die Versorgungssicherheit geführt. Schließlich standen Netzausfälle und Abschaltungen, die sich oft über mehr als 5 Stunden erstreckten, häufig an der Tagesordnung. Gerade Windwurf und starker Schneefall waren dafür hauptverantwortlich. Dank der nun erfolgten Verkabelung und dem Anschluss an das 110 kV-Netz sind die Ausfälle deutlich reduziert.

Überwachung von Klagenfurt aus
Für den laufenden Betrieb der neuen Kaskade beschäftigt die KELAG vor Ort ein Team von 10 Mitarbeitern, die den laufenden Betrieb der Anlagen sicherstellen. Grundsätzlich sind alle vier Kraftwerke jedoch für den vollautomatischen wärterlosen Betrieb ausgelegt. Zu diesem Zweck wurde die Leit- und Steuerungstechnik als wesentlicher Bestandteil des Gesamtkonzepts konzipiert und separat ausgeschrieben. Den Auftrag dafür konnte sich mit EQOS Energie ein weiteres österreichisches Unternehmen sichern. Nicht nur im Bereich Netztechnik und Freileitungsbau hat sich EQOS in der österreichischen Energiewirtschaft einen ­exzellenten Ruf erarbeitet, zudem konzipiert und realisiert das Unternehmen heute komplette Energieversorgungsprojekte. Im Rahmen seiner Energietechnik-Kompetenz ist das mit Hauptsitz in Linz angesiedelte Unternehmen auch in der Lage, komplexe Leittechnikprojekte abzuwickeln. Im Fall der kosovarischen Kaskaden-Kraftwerksserie wurde ein profundes Leittechnik-System auf ­Simatic-­Basis entwickelt und realisiert, das der KELAG einen professionellen, umfassenden Zugriff auf die Anlage von Klagenfurt aus ermöglicht. Zu diesem Zweck wurden für die neuen Anlagen durchgehend LWL-Kabel mitverlegt. „Die Überwachung der gesamten Kaskade ist von zentraler Bedeutung für uns. Gerade im Sommer, wenn Trockenheit herrscht, ist zumindest ein gewisser Schwallbetrieb mithilfe des Ausgleichsspeichers von KW Lumbardhi 1 möglich. In derartigen Fällen wird etwa für 10 Stunden abgestellt, um dann wieder 6 bis 7 Stunden durchfahren zu können. Aber natürlich gibt es auch Zeiten im Sommer, in denen wir automatisch den pegelgeregelten Betrieb halten. Grundsätzlich muss man aber einräumen, dass die Haupterzeugungszeiten während der Schneeschmelze sind“, so der Projektleiter.

105 GWh Ökostrom im Regeljahr
Im Rückblick kann Ingo Preiss ein positives Resümee aus dem durchaus aufwändigen Projekt im Kosovo ziehen. Nicht zuletzt aufgrund der großen Erfahrung, die KELAG International mittlerweile mit Kraftwerksprojekten am Balkan vorweisen kann, wurde das Projekt hoch professionell umgesetzt – auch wenn nicht alles leicht von der Hand ging. Ingo Preiss: „Grundsätzlich waren alle Lieferungen in den Kosovo problemlos. Aber man darf natürlich nicht vergessen, dass Ersatzteile und kleines Arbeitsgerät in der Region kaum zu bekommen sind, und alles, was eingeführt wird, selbstverständlich auch verzollt werden muss.“ Erst kürzlich brachte die KELAG die letzten Rest- und Optimierungsarbeiten zu Ende, sodass das Projekt mittlerweile als abgeschlossen betrachtet werden kann. Für die Region im Grenzgebiet zu Montenegro und Albanien stellt das Kraftwerk heute eine wichtige Verbesserung in der E-Infrastruktur dar. 105 GWh sauberen Strom liefert die neue Kaskade im Regeljahr ans Netz. Der erfolgreiche Abschluss des Kraftwerksprojekts bestätigt das Engagement der KELAG im Kosovo, einem Land, das durchaus noch mehr Potenzial für weitere Kraftwerksanlagen bietet. Doch derzeit konzentrieren sich die Kelag bereits auf ihr nächstes Kraftwerksprojekt, das aktuell im benachbarten Montenegro im Entstehen ist.